冷凍貯藏過程中烤黑魚的品質變化

王源淵，尚珊，黃旭輝，姜鵬飛，傅寶尚，祁立波

（大連工業大學食品學院國家海洋食品工程技術研究中心，遼寧大連 116034）

烤魚是四川和重慶最具代表性的菜肴，因其誘人的色澤、獨特的風味和鮮嫩的口感而深受消費者的喜愛。高溫烘焙可以有效減少魚肉膠原蛋白的損失，提高魚肉的嫩度；烘烤過程中進行的脂質氧化和美拉德反應，也可以賦予魚肉獨特的風味[1]。張艷[2]采用烘烤和油炸技術替代傳統的炭烤方法，研究烤魚的腌制和烘烤，得到即食烤魚的最佳工藝條件；Fahmi 等[3]以新鮮鯰魚為原料，進行了烤制魚肉與煎制魚肉的感官分析比較，發現烤制魚肉的質地風味更好；Saleh 等[4]以羅非魚為原料，評估了烤制魚肉和新鮮魚肉的質地特性及有害物殘留，研究發現經烤制的魚肉肉質得到提升、有機氯農藥殘留量顯著下降。

在烤魚多元化發展的今天，預制烤魚產品的開發打破了烤魚現場烤制、現場消費的局限性，使得菜肴的口味得到了很大程度的保留[5]。目前市面常見肉類預制菜有即食食品（鹵雞爪、雞胸肉等即食肉制品）、即熱食品（梅菜扣肉、粉蒸肉等非即食熟肉制品）、即烹食品（金湯酸菜魚、小酥肉等非即食生肉制品）和即配食品（冷凍蝦尾、冷凍巴沙魚柳等速凍生肉制品）。因此，將烤魚開發成預制菜，不僅能夠滿足現代人群對食物營養、安全、美味、方便的追求，同時也可以為烤魚市場廣闊前景的開拓提供新的途徑。

凍藏保鮮也稱凍結貯藏保鮮，即先將食品凍結，然后將貯藏溫度控制在-18 ℃的保鮮方法[6]。凍藏是市面上肉類預制菜流通和銷售應用廣泛的保鮮技術之一，在凍藏條件下細胞液大部分會被凍結而造成生理干燥，可以很大限度地抑制微生物的生長繁殖以及酶的活性，使得很多化學和生化反應無法進行。但長時間的凍藏會使水產制品發生脂質過度氧化、蛋白質變性降解等一系列不良變化，這些變化均會對其外表色澤、組織狀態、風味特征及產品營養價值產生嚴重影響，導致食用品質嚴重下降[7]。

本文通過對-18 ℃下不同凍藏時間的預制烤黑魚魚肉的質構、水分活度、色澤、硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid reaction substances，TBARS）含量、水分分布、持水力、揮發性鹽基氮（total volatile base-nitrogen，TVB-N）含量等理化指標變化及感官評價的系統研究，探究預制烤黑魚產品凍藏過程中的品質變化，旨在為冷凍調理水產品的貯藏加工提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黑魚、蔥、姜、蒜：市售；食用鹽：中國鹽業股份有限公司；豆瓣醬：山東欣和食品工業有限公司；郫縣豆瓣醬：四川省丹丹郫縣豆瓣集團股份有限公司；生抽：佛山市海天調味食品股份有限公司；孜然粉、五香粉：上海味好美食品有限公司；料酒：北京二商王致和食品有限公司；大豆油：益海嘉里糧油（深圳）有限公司；三氯乙酸、硫代巴比妥酸（均為分析純）：國藥集團化學試劑有限公司；濃鹽酸（分析純）：天津市科密歐化學試劑有限公司；氧化鎂（分析純）：西隴化工股份有限公司；甲基紅（分析純）：天津市化學試劑一廠；溴甲酚綠（分析純）：上海麥克林生化科技股份有限公司。

1.2 儀器與設備

ZM100 炒鍋、IH50E 電磁爐：浙江蘇泊爾股份有限公司；TA.XT.plus 物性測試儀：英國Surface Measurement Systems 公司；UltraScan PRO 測色儀：美國Hunter Lab 公司；MesoQMR23-060H 核磁共振成像分析儀：上海紐邁電子科技有限公司；K9840 全自動凱氏定氮儀：山東海能科學儀器有限公司；Himac CR22N 冷凍離心機：日本日立公司；Aqua Lab 水分活度儀：美國Decagon 公司；M200 多功能酶標儀：瑞士Tecan 公司；DD-8m2 速凍機：沈陽大華制冷設備有限公司；ME204/02電子天平（萬分之一）：梅特勒-托利多國際貿易（上海）有限公司；C100 真空包裝機：莫迪維克（上海）貿易有限公司；塑料聚氯乙烯（polyvinyl chloride，PVC）真空包裝袋：常州豪潤包裝材料股份有限公司；XHF-DY 高速分散器：寧波新芝生物科技股份有限公司；NE-1753 微波爐：松下電器（中國）有限公司；SCC-WE101 萬能蒸烤箱：德國Rational 公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 烤魚的制作

新鮮黑魚宰殺→流水清洗→開背切分→改花刀→配制調料汁、腌制→烤制→冷卻→真空包裝→速凍→成品→冷凍貯藏（-18 ℃）。

操作要點：1）流水清洗：清洗時間30 s，水流速度為75 mL/s；2）開背：沿著背中線位置開口，注意保護頭尾不被切掉；3）改花刀：魚體正面每隔3 cm 劃大約3 cm×4 cm 的刀口，劃至魚尾；4）腌制：將蔥段、姜塊按1∶1的質量比（總質量45 g）填入質量為（800±5）g 的黑魚魚腹中，生抽、料酒、孜然粉、五香粉按1∶1∶1∶1 的質量比均勻涂抹在魚體表面，裝入真空包裝袋于4 ℃冰箱中腌制12 h；5）烤制、冷卻：于萬能蒸烤箱中280 ℃烤制15 min，取出后冷卻至室溫；6）真空包裝：使用真空包裝袋進行真空包裝（真空包裝機參數：真空度為35，時間為1.2 s）；7）速凍：于速凍機中-40 ℃速凍40 min；8）冷凍貯藏：于-18 ℃冷庫中進行冷凍貯藏。

1.3.2 樣品制備

每隔30 d 選取凍藏的烤魚樣品，于4 ℃冰箱中解凍12 h。

1.3.3 質構的測定

取背部烤魚肉，去皮，切成4 cm×3 cm×2 cm 的小塊，選取探頭為P/5，設置測試條件參數：測試前速度1 mm/s，測試中速度1 mm/s，測試后速度1 mm/s，下壓比例設置為50%。每組試驗重復6 次，取平均值。

1.3.4 色澤的測定

將烤魚切成4 cm×3 cm×2 cm 的小塊，用標準白板進行校正，測定樣品的L*值、a*值、b*值。L*值表示亮度，其范圍為0～100，L*值越大，亮度越大。a*值為正值時顏色偏紅，負值時偏綠。b*值為正值時顏色偏黃，負值時偏藍。

1.3.5 持水力的測定

參考朱瑞麒[8]方法，準確稱取約5 g 魚肉，記為m1，將其包裹在吸水紙中并于25 ℃、4 000 r/min 離心20 min，取出并稱量，記為m2，根據離心前后的質量差計算持水力（water-holding capacity，WHC）。持水力（W，%）計算公式如下。

式中：m1為烤魚魚肉的原始質量，g；m2為烤魚魚肉離心后的質量，g。

1.3.6 魚肉中水分分布及遷移規律測定

將烤魚背部肉切成3 cm×2 cm×2 cm 的魚塊，用聚乙烯保鮮膜將其包裹，利用低場核磁共振（low filed nuclear magnetic resonance，LF-NMR）軟件進行T2的測定，測定其結合水、自由水及不易流動水在魚肉中的比例。選用CPMG（Carr Purcell Meiboom Gill）序列，采樣頻率為100 kHz，模擬增益RG1 為3，P1 為20.00 μs，P2 為41.00 μs，數字增益DRG1 為3，采樣點TD 為360 018，前置放大倍數PRG 為3，重復采樣間隔時間為6 000 ms，累加采集次數為4，回波時間為0.80 ms，回波個數為4 500。

1.3.7 水分活度的測定

利用水分活度儀對凍藏烤魚水分活度進行測定，每組3 個平行。

1.3.8 硫代巴比妥酸含量的測定

參考John 等[9]的方法，準確稱取1 g 樣品，加入5 mL 硫代巴比妥酸溶液（0.375% 2-硫代巴比妥酸，15%三氯乙酸，0.25 mol/L 鹽酸溶液），充分混勻后，沸水浴20 min，流水冷卻，在4 ℃、8 000 r/min 條件下離心15 min，在532 nm 處測定上清液的吸光度。

1.3.9 揮發性鹽基氮含量的測定

參考GB 5009.228—2016《食品安全國家標準食品中揮發性鹽基氮的測定》[10]中的方法進行測定。

1.3.10 感官評價

選擇10 名經驗較為豐富的感官人員進行評價，其中男生、女生各5 人，每30 d 取出凍藏烤魚樣品于4 ℃冰箱解凍12 h，微波加熱（加熱功率為1 360 W，加熱時間為150 s）后進行感官評價。烤魚感官評價標準如表1所示。

表1 烤魚感官評價標準Table 1 Sensory evaluation criteria of roasted fish

1.4 數據處理

利用Microsoft Excel 2010 軟件統計試驗數據，顯著性分析采用SPSS 軟件對試驗數據進行單因素方差分析與Duncan 檢驗，采用Origin 軟件進行作圖。以P＜0.05 表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 不同凍藏時間下烤魚硬度的變化

硬度為評價烤魚肌肉軟硬程度的一項重要質構指標，不同凍藏時間下烤魚硬度的變化見圖1。

圖1 不同凍藏時間下烤魚硬度的變化Fig.1 Change in hardness of roasted fish at different freezing times

由圖1 可知，在凍藏過程中烤魚產品的硬度隨凍藏時間的延長呈下降趨勢，凍藏210 d 時，硬度降至最低，為204.66 g，與凍藏30 d 相比，下降了55.63%。硬度變化與肌肉中的蛋白質變性及肌原纖維中的鹽溶性蛋白含量的降低有關[11]，說明隨著凍藏時間的延長，烤魚蛋白質進一步變性，鹽溶性蛋白含量不斷降低。另一方面，由于魚肉在長期凍藏過程中，游離水自然凍結凝聚成大量冰晶，導致微觀結構的損傷及肌肉組織的水分流失，使魚肉蛋白質的立體結構發生變化[12]，從而最終造成魚體肌肉硬度下降。

2.2 不同凍藏時間下烤魚咀嚼度的變化

咀嚼度是一種綜合分析參數，是魚類硬度、彈性和黏聚力綜合作用的結果[13]。不同凍藏時間下烤魚咀嚼度的變化如圖2所示。

圖2 不同凍藏時間下烤魚咀嚼度的變化Fig.2 Change in chewiness of grilled fish at different freezing times

由圖2 可知，凍藏過程中烤魚的咀嚼度隨凍藏時間的延長呈現明顯下降的趨勢，這是因為魚肉在凍藏過程中受到內源酶的代謝作用影響，發生蛋白質降解，導致魚肉細胞間的結合力下降，使魚肉的肌肉結構松散，降低了魚肉的可塑性，導致其咀嚼度下降[14]。且凍藏時間越長，越不利于魚肉咀嚼度的保持。

2.3 不同凍藏時間下烤魚色澤的變化

不同凍藏時間下烤魚色澤的變化見圖3。

圖3 不同凍藏時間下烤魚色澤的變化Fig.3 Change in color of roasted fish at different freezing times

由圖3 可知，凍藏期間魚肉顏色發生了明顯的變化，隨著凍藏時間的延長，魚肉會發生多種生化反應，并且耐寒微生物也會分泌水溶性或脂溶性色素，這些均會影響魚肉的顏色[15]。在30～210 d 的凍藏過程中，隨著凍藏時間持續延長，烤魚的L*值明顯降低，a*值和b*值明顯升高。凍藏210 d 時，L*值為43.51，a*值為12.31，b*值為29.74。L*值下降，說明貯藏過程中魚肉變質，汁液流失，色澤變暗；a*值和b*值增加，可能主要是魚肉中脂肪氧化后產生的較深顏色物質導致；另外，有些礦物質（如銅、鐵等元素）也存在于魚肉中，其氧化后也會使肉質變色（發黃或發紅）[16]。

2.4 不同凍藏時間下烤魚持水力的變化

持水力能夠反映低溫貯藏過程中魚肉制品蛋白質的變質程度，不同凍藏時間下烤魚持水力的變化如圖4所示。

圖4 不同凍藏時間下烤魚持水力的變化Fig.4 Change in water holding capacity of roasted fish at different freezing times

持水力是肌肉組織通過物理方式截留大量水而阻止水滲出的能力，持水力越高，表明肌肉組織受損程度越小。食品在凍結過程中，食品中的大部分水形成冰晶，食品組織受到損傷，解凍過程使食品內部冰晶融化，組織收縮，汁液不可逆流失，持水力下降[17]。由圖4 可知，烤魚肌肉組織在210 d 的凍藏過程中，隨著凍藏時間的延長，持水力隨之減小。凍藏30 d 的烤魚持水力為85.12%，而凍藏終點210 d 的持水力為75.45%，與凍藏30 d 相比下降了11.36%。這表明烤魚在凍藏初期有較好的持水能力，但隨著凍藏時間的延長，魚肉開始腐敗變質，蛋白質分解變性，魚肉保持水的能力隨之下降[18]。

2.5 不同凍藏時間下烤魚水分分布的變化

橫向弛豫時間（T2）可以表征肉類結構中的保水性，弛豫時間T2越小，表明水分與底物結合越緊密[19]。T21、T22、T23分別代表結合水、不易流動水以及自由水的橫向弛豫時間，不易流動水T22的峰面積越大，說明截留的水分越多，保水性越好。不同凍藏時間下烤魚的T2橫向弛豫反演曲線變化規律如圖5所示。

圖5 不同凍藏時間下烤魚的T2 橫向弛豫反演曲線變化規律Fig.5 Change pattern of T2 transverse relaxation inversion curve of roasted fish at different freezing times

由圖5 可知，隨著貯藏時間延長，T22的峰面積逐漸減小，說明水分狀態逐漸向自由水轉變，樣品的保水性下降，這與持水力的結果一致。Bertram 等[20]的研究認為，不易流動水位于肌原纖維之間和肌質網內，冷凍貯藏時溫度的波動會促進冰晶形成，而冰晶對肌原纖維有不同程度的破壞，導致不易流動水遷移或流失。由圖5 可知，T23的峰面積隨著凍藏時間的延長也逐漸減小，這是因為自由水主要存在于細胞間隙或組織間，樣品在凍藏過程中細胞破裂，再經過解凍后水分基本流失，進而導致自由水峰面積下降[21]。

2.6 不同凍藏時間下烤魚水分活度的變化

水分活度能更可靠地反映食品穩定性和安全性，是食品行業檢測和質量的重要參考指標之一。不同凍藏時間下烤魚水分活度的變化見圖6。

圖6 不同凍藏時間下烤魚水分活度的變化Fig.6 Change in water mobility of roasted fish at different freezing times

由圖6 可知，在凍藏120 d 內，烤魚樣品的水分活度明顯增加，從30 d 的0.959 增加至120 d 的0.986；在凍藏120～180 d 時，水分活度增加但變化不顯著（P＞0.05），趨于穩定。從總體上來看，在30～210 d 的凍藏期間，烤魚樣品的水分活度呈上升的趨勢，說明水的結合程度逐漸降低，細胞脂質氧化速率逐漸加快，烤魚樣品的質量損失增多[22]。

2.7 不同凍藏時間下烤魚TBARS 含量的變化

TBARS 是油脂氧化的次級產物，可以反映脂肪最終氧化程度。魚肉中多不飽和脂肪酸含量高，易被氧化產生丙二醛[23]。不同凍藏時間下烤魚TBARS 含量的變化如圖7所示。

圖7 不同凍藏時間下烤魚TBARS 含量的變化Fig.7 Change in TBARS content of roasted fish at different freezing times

由圖7 可知，凍藏60～90 d 內，烤魚的TBARS 含量隨著凍藏時間的延長無明顯變化，樣品的TBARS 含量為0.48～0.53 mg/kg，這是因為凍藏時間較短，并且魚肉脂肪含量較低，所以烤魚初始時的TBARS 含量較低。隨著凍藏時間的延長，烤魚的TBARS 含量升高趨勢明顯，并在210 d 時達到最高值，為0.78 mg/kg。這是因為隨著凍藏時間的延長，冰晶的形成使魚肉肌肉間出現孔洞，增大了脂肪酸與氧氣的接觸面積，同時加劇了氧化的進行[24]。Hansen 等[25]認為凍藏時間是影響TBARS 含量的最主要原因。因此，在烤魚凍藏過程中，TBARS 含量不斷升高，氧化程度增加，烤魚品質逐漸降低。

2.8 不同凍藏時間下烤魚TVB-N 含量的變化

在凍藏過程中，微生物和內源酶的作用會導致化學成分的變化。揮發性鹽基氮被用作蛋白質和胺類降解的生物標志物，目前廣泛采用TVB-N 含量來表征肉質的新鮮度[26]。不同凍藏時間下烤魚TVB-N 含量的變化如圖8所示。

圖8 不同凍藏時間下烤魚TVB-N 含量的變化Fig.8 Change in TVB-N content of roasted fish at different freezing times

由圖8 可知，各組樣品TVB-N 含量隨冷藏時間延長呈上升趨勢，根據GB 2733—2015《食品安全國家標準鮮、凍動物性水產品》[27]規定，淡水魚制品揮發性鹽基氮含量不得超過20 mg/100 g。揮發性鹽基氮的含量越低，說明魚肉越新鮮。樣品凍藏初期（30 d），TVB-N含量為3.57 mg/100 g；凍藏90～150 d，烤魚樣品TVB-N含量有上升趨勢，但變化幅度不大；凍藏第180 天時，魚肉的TVB-N 含量較凍藏150 d 時上升明顯，為15.98 mg/100 g；第196 天時，魚肉的TVB-N 含量達國標規定的最高限量（20 mg/100 g），不建議繼續食用。TVB-N 含量升高是因為微生物和內源酶的作用使蛋白質分解產生腐敗性物質，主要為氨和胺類物質，它們會導致魚肉新鮮度下降，TVB-N 含量升高。

2.9 不同凍藏時間下烤魚的感官評分

貯藏條件對肉質的感官評價有著直接的影響，不同凍藏時間下烤魚的感官評分如圖9所示。

圖9 不同凍藏時間下烤魚的感官評分Fig.9 Sensory scores of roasted fish at different freezing times

由圖9 可知，凍藏時間對烤魚感官評分影響明顯，隨著凍藏時間的延長，各項指標評分以及整體接受度均整體呈下降趨勢。在30～60 d 范圍內，烤魚產品的感官評分無明顯變化，這是因為凍藏溫度低、時間短，對產品影響很小。在30～60 d，各指標評分均在8 以上，總分在46 左右；在120 d 時，色澤、口感、整體接受度指標的評分均在8 左右，總分40.91，烤魚產品的感官評分較凍藏30 d 時下降明顯。在210 d 時，除色澤外，烤魚產品的各項評分均為最低，其余4 項指標都在4.5 分左右，總分為24.73。陳鵬[28]研究不同凍藏條件對黃羽肉雞品質特性的影響得出，在凍藏時間不斷延長的情況下，黃羽肉雞肉的風味、形態和色澤都會受到不良影響。

3 結論

預制烤黑魚冷凍貯藏過程中，凍藏時間的延長使冷凍烤魚產品的色澤、質構、持水力、水分分布、硫代巴比妥酸含量、揮發性鹽基氮含量、感官評分均發生明顯變化。凍藏時間的延長增大了烤魚脂肪氧化程度，TBARS 含量在凍藏90～210 d 期間呈顯著上升趨勢；延長凍藏時間降低了烤魚新鮮度及品質，使得烤魚硬度、咀嚼度、持水力及感官評分均降低，在凍藏時間從30 d增加到210 d 時，烤魚感官評分降低了46.97%。本研究結果表明，烤黑魚品質隨凍藏時間延長呈降低趨勢，在凍藏196 d 時達國家標準最高限值（20 mg/100 g），此后品質劣變嚴重不建議繼續食用，本研究為冷凍烤魚的貯藏及冷凍調理水產品的品質提升提供參考。